平行恐龙行迹带之谜

张艳霞

山东诸城的皇龙沟恐龙足迹化石群是世界上规模最大的早白垩世恐龙足迹化石群之一。最初发现的时候，这里仅仅暴露了几十枚恐龙足迹，附近的村民以为是“天鹅爪”。这些足迹化石分布在一条东西向的小冲沟内，大部分化石层面被一层薄薄的浮土掩盖着。为了保护这些化石，防止它们遭受风化的危险，2009年底到2010年初，这里开展了大规模的恐龙足迹化石保护性发掘活动。发掘人员沿着层面往北拨开上面的浮土与岩层进行发掘，历时两个多月，终于将皇龙沟恐龙足迹群展现在世人的眼前。

皇龙沟恐龙足迹化石群的层位属于下白垩统的莱阳群，时代为早白垩世早期，其位置处于沂沭断裂带东部的胶莱盆地。作为闻名遐迩的早白垩世恐龙足迹群产地，诸城皇龙沟已经发现了上万枚恐龙足迹，清晰完好的足迹达两千多枚。

皇龙沟足迹群最初暴露的足迹化石

皇龙沟的蜥脚类行迹

大型兽脚类恐龙足迹（左图示其行走状态，右图示其奔跑状态）

东方百合强壮足迹（右图示其形成的行迹）

经研究，这里发现的恐龙足迹分属于兽脚类与蜥脚类。其中蜥脚类的恐龙足迹分为两种，还没有确定具体的种类；兽脚类恐龙足迹分为三种：大型兽脚类恐龙足迹、东方百合强壮足迹以及杨氏翘脚龙足迹。

平行带状分布的行迹

杨氏翘脚龙足迹

最小的恐龙足迹是一类名为“杨氏翘脚龙足迹”的小型兽脚类足迹，这种恐龙足迹也是所有足迹中数量最多的一种。皇龙沟这些小型的兽脚类恐龙足迹分布得十分奇特。高密度的杨氏翘脚龙行迹集中分布在两个狭窄的“带状”区域，其伸展方向与杨氏翘脚龙行进方向相同。这两个区域的南北宽度都约为4—5米，大致连续地从北东东向南西西方向延伸40米。两个狭长的行迹带，中心相距约6—7米，间隔约3米。

这些小型的兽脚类恐龙足迹为什么会出现这样的分布呢？很明显，这两条行迹“带”是因为很多杨氏翘脚龙通过这里而形成的。一群恐龙经过湖边，行迹怎么会呈带状呢？难道这两个带状区域是由于地理原因造成的狭窄通道？抑或是它们刻意选择从两个狭窄的区域通过这里？或者是这类恐龙的某种特定行为所致？这就要从这些恐龙生活的环境说起了。

杨氏翘脚龙的行迹带

足迹形成于滨浅湖环境

我们知道，这些恐龙并非武林高手，一脚踏在坚硬的岩石上是留不下清晰的脚印的。这些足迹化石的形成时代是距今一亿多年前的早白垩世时期，而一亿多年前的皇龙沟也并非现在的景象。恐龙足迹产出层面上不仅保存了恐龙足迹，还保存了大量流向不一的波痕和泥裂构造，研究人员据此推断出：这里是一处湖岸边。通过对波痕方向及泥裂的研究，推断出北部为湖岸，即浅水区，南部靠近湖心，也就是深水区。

也就是说，在一亿多年前的早白垩世，即在恐龙生存着的时候，这里是一处湖岸边，恐龙经过基底松软的湖边，留下了足印，最终形成了化石。

平行行迹的成因分析

反映滨浅湖环境的波痕（左）和泥裂（右）构造

研究人员认为，这两条狭窄的小型兽脚类行迹带可能是同种恐龙在不同时期行走所留下的。湖岸线的位置并不是一成不变的，水位下降，湖岸线就会往南移动，而水位上涨，湖岸线就会往北移动。皇龙沟恐龙足迹群的北部层面上保存的大量泥裂也说明了这一点。在干旱季节，浅水区往往首先干涸，水底沉积物暴露出来，这样就容易形成泥裂。因此，泥裂保存在北部说明了水位下降过，即湖岸线向南移动过。在不同时期，由于湖岸线的变动，同种恐龙都是沿着湖边行走，恰巧都被保存下来形成了化石，这样就形成了接近平行的两条“行迹带”。

杨氏翘脚龙的行迹带

不过研究人员也提出了另外一种可能，就是这两个分离的区域同时都具有理想的保存条件，足迹是同时形成的。两处相隔仅仅有几米的距离，水位相差不会太大，那么就有这样一种可能：在南部足迹密集区域的沉积物可能相对较高，这样造成了其与北部密集区域的水位相同，并且具有保存足迹的条件，而两个行迹带区域的隔离带地势可能略高且干燥，不利于留下足迹。那么当恐龙群正好走过这片区域时，恐龙行迹就形成了两条平行的带状分布。

到底这两条狭窄的小型兽脚类行迹带形成的原因是哪一种？这个问题目前还没有定论。但是，这种平行行迹带的特征有助于以米或微尺度重建白垩系水岸线的古地理形态。